JP4758953B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に係り、特に、意匠に相当する部分が除かれた暗色系の遮光層が正面に設けられた透明文字板と、前記透明文字板の正面側に配置された導光板と、前記導光板に対して光を入射する光源と、を有する表示装置に関するものである。

上述した表示装置として、例えば、特許文献１に記載された計器が知られている。図７に示すように、上記計器は、目盛（＝意匠）に相応する部分が除かれた遮光印刷層５６（＝遮光層）が正面に設けられた透明文字板５１と、透明文字板５１の正面に設けられた指針３１と、透明文字板５１の背面に設けられた拡散板１と、透明文字板５１の正面側の縁部に配置された円弧状の導光板５２と、指針３１に光を入射する指針用光源Ｌ１と、透明文字板５１の背面に光を入射する文字板用光源Ｌ２と、導光板５２に対して光を入射する導光板用光源Ｌ３と、指針用光源Ｌ１、文字板用光源Ｌ２及び導光板用光源Ｌ３を搭載する配線板２９と、を有している。これら、透明文字板５１、指針３１、拡散板１、導光板５２及び配線板２９などは、正面が開口されたケーシング２５に収容されている。そして、このケーシング２５の正面には見返し２６が設けられ、見返し２６の正面には表ガラス２７が設けられている。

ところで、上述した導光板５２を簡単にかつ強固に成形する方法としてインサート成形がある。具体的には、透明文字板５１を金型内に充填した後に、導光板５２の溶融材料を金型内に注入して導光板５２を成形する。

しかしながら、このインサート成形で導光板５２を成形すると、導光板５２の溶融材料の温度が非常に高いため透明文字板５１の正面が溶けてしまう。これにより、導光板５２の背面と透明文字板５１の正面とがピッタリと密着してしまい、以下のような問題点が生じる。即ち、導光板用光源Ｌ３から導光板５２内に入射された光は、導光板５２内の正面と背面とで反射を繰返して、導光板５２全体に広がって、導光板５２全体を照明する。上述したように導光板５２の背面と透明文字板５１の正面とがピッタリと密着すると、導光板５２の背面が遮光印刷層５６によって黒塗りされた状態になってしまう。このため、導光板用光源Ｌ３からの光が遮光印刷層５６で吸収されてしまい、導光板５２全体に広がらない、という問題があった。

そこで、図７に示すように、導光板５２の全外周に下側に向かって突出する凸部５２Ａを設け、この凸部５２Ａに対向する導光板用光源Ｌ３を沢山設ける必要がある。このような構成の場合、導光板用光源Ｌ３が正面から視認されないように、導光板５２の外周を例えば見返し２６で隠す必要があり、意匠的に制限されてしまう。

また、上述した表示装置として、例えば、図８に示す特許文献２に記載された形状の導光板５２を備えたものも知られている。同図に示すように、導光板５２正面の外周には、外周から内周に向かうに従って正面側に近づくテーパ面５２Ｂが設けられており、そのテーパ面５２Ｂにはシボ加工が施されている。また、導光板５２正面の内周には、外周から内周に向かうに従って背面側に近づくテーパ面５２Ｃが設けられており、そのテーパ面５２Ｃにはシボ加工が施されている。このように、テーパ面５２Ｂ、５２Ｃにシボ加工を施すことにより、テーパ面５２Ｂ、５２Ｃを光らせて、導光板５２の外周縁、内周縁が光っているように視認させることができる。

しかしながら、上述した従来の計器では、テーパ面５２Ｂ、５２Ｃから出射される光が屈折され運転者視点にまっすぐに届かないため、導光板５２の外周縁又は内周縁がクリアに光らず、ぼんやり光っているように視認される。このため、意匠性に欠けるという問題もあった。
特開２００３−１３９５７９号公報 特開２００７−１７１６７号公報

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、光源から導光板に入射された光を導光板全体に導いて、導光板全体を照明することができる表示装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、意匠に相当する部分が除かれた暗色系の遮光層が正面に設けられた透明文字板と、前記透明文字板の正面に配置された導光板と、前記導光板に対して光を入射する光源と、を有する表示装置において、前記透明文字板と前記導光板との間にポリカーボネート基板が設けられていることを特徴とする表示装置に存する。

請求項１記載の発明によれば、耐熱性の高いポリカーボネート基板が透明文字板と導光板との間に設けられているため、導光板をインサート成形する際に透明文字板の正面が溶けることがない。このため、ポリカーボネート基板の背面と透明文字板の正面とに空気層を設けることができ、光源から導光板内に入射された光が、導光板の正面とポリカーボネート基板の背面とで反射を繰返して導光板全体に導かれる。

請求項２記載の発明は、前記透明文字板の正面において前記導光板の縁部に対向する部分に白色層が設けられていて、前記導光板の正面のうち前記白色層と対向する縁部が背面から正面に向かう方向と垂直となるように、前記導光板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置に存する。

請求項２記載の発明によれば、導光板に入射された光が白色層で反射され、白色層から反射された光が導光板の正面で屈折することなく、まっすぐに運転者視点に届くため、クリアに導光板の縁部を光らせることができる。

請求項３記載の発明は、前記白色層に沿った前記導光板の側面にシボ加工が施されていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置に存する。

請求項３記載の発明によれば、導光板内を導光する光が、導光板のシボ加工が施された側面によって拡散されて出射されるため導光板の側面が光輝する。また、白色層で反射された光の一部が導光板の側面に向かうため、導光板の側面がさらに光輝する。

請求項４記載の発明は、前記透明文字板の正面において前記導光板の縁部に対向する部分に白色層が設けられ、前記ポリカーボネート基板が、前記透明文字板の前記白色層が設けられた部分を除いて設けられ、前記白色層と前記導光板との間に接着層が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置に存する。

請求項４記載の発明によれば、白色層では光は吸収されずに反射されるため接着層により導光板の背面と白色層とを密着させても、光源から導光板内に入射された光を導光板全体に導くことができる。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、ポリカーボネート基板の背面と透明文字板の正面とに空気層を設けることができ、光源から導光板内に入射された光が導光板の正面とポリカーボネート基板の背面とで反射を繰返して、導光板全体に導かれるため、導光板全体を照明することができる。

請求項２記載の発明によれば、導光板に入射された光が白色層で反射され、白色層から反射された光が屈折することなく、まっすぐに運転者視点に届くため、クリアに導光板の縁部を光らせることができるので、意匠性の向上を図ることができる。

請求項３記載の発明によれば、導光板内を導光する光が、導光板のシボ加工が施された側面によって拡散されて出射されるため導光板の側面が光輝する。また、白色層で反射された光の一部が導光板の側面に向かうため、導光板の側面がさらに光輝するので、より一層、意匠性の向上を図ることができる。

請求項４記載の発明によれば、白色層では光は吸収されずに反射されるため接着層により導光板の背面と白色層とを密着させても、光源から導光板内に入射された光を導光板全体に導くことができるので、導光板と透明文字板とを強固に固定しつつ導光板全体を照明することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。同図に示すように、車両用のコンビネーションメータ２０は、自動車等の移動体に搭載されて、この移動体の乗務員に対して該移動体の状況を表示する装置である。コンビネーションメータ２０には、図１に示すように、車両の速度を指示する速度計２１（表示装置）と、車両のエンジン回転数を指示する回転計２２（表示装置）と、走行距離などの各種情報を表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２３と、ウォーニング２４とが設けられている。

コンビネーションメータ２０は、図２に示すように、速度計２１、回転計２２、ＬＣＤ２３及びウォーニング２４を収容するケーシング２５と、ケーシング２５の正面に取り付けられた見返し２６と、見返し２６の正面に取り付けられた表ガラス２７と、ケーシング２５の背面側に設けられた裏カバー２８と、を有している。

上記見返し２６は、上記速度計２１、回転計２２、ＬＣＤ２３及びウォーニング２４に対向する部分に開口が設けられ、ケーシング２５内に収容された後述する配線板２９やムーブメント３０などを隠す。

次に、上記速度計２１、回転計２２の構成について説明する。本実施形態では、速度計２１及び回転計２２は、速度計用指針３１及び回転計用指針３２と、複数の指針用光源Ｌ１と、複数の文字板用光源Ｌ２と、複数の導光板用光源Ｌ３（＝光源）と、文字板４０と、立体文字板５０とを有している。

上記速度計用指針３１、回転計用指針３２は、図２に示すように、ムーブメント３０の回転軸の軸受けと、後述する指針本体３４及び指針キャップ３５を保持する保持部と、が一体に設けられた指針袴３３と、該指針袴３３に保持された導光部材から構成される指針本体３４と、ムーブメント３０の回転軸を隠す指針キャップ３５とから構成されている。

上記複数の指針用光源Ｌ１は、図２に示すように、ムーブメント３０の回転軸を囲むように配線板２９上に配置されている。これにより、指針用光源Ｌ１が発光すると、指針用光源Ｌ１からの光が指針本体３４に入射される。指針本体３４に入射された光は、指針本体３４全体に導光されて指針本体３４全体が光輝する。上記複数の文字板用光源Ｌ２は、後述する文字板４０の背面にある配線板２９上に指針用光源Ｌ１を囲むように配置されている。上述した指針用光源Ｌ１と文字板用光源Ｌ２との間には、ケーシング２５によって遮光壁が形成されており、指針用光源Ｌ１の光が文字板４０の背面に入射したり、文字板用光源Ｌ２からの光が指針本体３４に入射したりしないようになっている。上記導光板用光源Ｌ３については後述する。

上記文字板４０は、円盤状であり、その正面に遮光印刷層４１が設けられている。遮光印刷層４１は、例えば図１に示すように車両速度の単位を示す「ｋｍ／ｈ」や回転数の単位を示す「×1000ｒｐｍ」といった意匠に相当する部分が除かれている。また、文字板４０は、その背面に上記意匠の表示色に着色された透光性の表示色印刷層４２が設けられている。これにより、文字板用光源Ｌ２からの光が文字板４０の背面に入射されると、上記「ｋｍ／ｈ」や「×1000ｒｐｍ」といった意匠が表示色印刷層４２の表示色で光輝する。

次に、立体文字板５０の構成について説明する。本実施形態では速度計２１用の立体文字板５０と回転計２２用の立体文字板５０とが一体に設けられている。立体文字板５０は、上記文字板４０の正面に配置され、図３に示すように、透明文字板５１と、導光板５２と、ベース５３と、ポリカーボネート基板５４と、から構成されている。

透明文字板５１は、図３に示すように、速度計用指針３１の回転軸を中心とした円弧状に設けられた速度計用文字板５１１と、回転計用指針３２の回転軸を中心とした円弧状に設けられた回転計用文字板５１２と、から構成されている。上記透明文字板５１には、図４及び図５に示すように、意匠に相当する部分が除かれた暗色系の遮光印刷層５６（＝遮光層）と、この遮光印刷層５６を覆うハードコート層としてのＵＶクリア印刷層５７とがこの順で正面に設けられ、上記意匠の表示色に着色された透光性の表示色印刷層５８が背面に設けられている。速度計用文字板５１１の正面に設けられた遮光印刷層５６は、速度を示す数字、目盛といった意匠に相当する部分が除かれていて、回転計用文字板５１２の正面に設けられた遮光印刷層５６は、回転数を示す数字、目盛といった意匠に相当する部分が除かれている。

上記ＵＶクリア印刷層５７は、円弧状の速度計用文字板５１１及び回転計用文字板５１２の外周縁部に相当する部分が除かれて設けられている。そして、透明文字板５１正面のＵＶクリア印刷層５７が除かれた外周縁部には、白色印刷層５９が設けられている。ＵＶクリア印刷層５７は、透明なＵＶインクを透明文字板５１の正面に塗布した後、紫外線を照射して硬化させることにより形成されている。通常、ＵＶクリア印刷層５７の正面は、平らにならずに微細な凹凸が設けられた状態となっている。なお、本実施形態では、ハードコート層としてＵＶインクから形成されたＵＶクリア印刷層５７を設けていたが、透明文字板５１正面のハードコート層としては、例えばポリエステルフィルムなどの一般的なハードコート材から形成されていればよい。

上述した導光板５２は、図３に示すように、上記透明文字板５１の正面に配置されていて、例えば透明樹脂アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ヒクロオレフィンポリマーなどの何れか１つから形成されている。この導光板５２は、速度計用文字板５１１の正面に設けられた速度計用導光板５２１と、回転計用文字板５１２の正面に設けられた回転計用導光板５２２とが一体に形成されている。上記速度計用導光板５２１は速度計用文字板５１１と同形に設けられ、回転計用導光板５２２は回転計用文字板５１２と同形に設けられていて、導光板５２の外周縁部及び内周縁部と、透明文字板５１の外周縁部及び内周縁部との位置は一致する。よって、透明文字板５１の外周縁部に設けられた白色印刷層５９は、透明文字板５１正面において導光板５２の外周縁部に対向する部分に設けられているともいえる。

上記速度計用導光板５２１の周方向の両端には、背面側に向かって突出する一対の光導入部５２３が設けられている。上記回転計用導光板５２２の周方向の一端は、速度計用導光板５２１に連なっている。そして、回転計用導光板５２２の周方向の他端には、背面側に向かって突出する光導入部５２３が設けられている。図２に示すように、導光板用光源Ｌ３は、配線板２９上の光導入部５２３と対向する位置に配置されている。

また、図５に示すように、導光板５２の正面の外縁部には、テーパなどは設けられておらず、導光板５２の正面のうち白色印刷層５９と対向する部分が背面から正面に向かう前後方向Ｙ１と垂直になるように、導光板５２が設けられている。また、白色印刷層５９に沿った導光板５２の外側面にはシボ加工Ｓが施されている。

上記ポリカーボネート基板５４は、透明文字板５１の上記ＵＶクリア印刷層５７が設けられている部分と、導光板５２との間に設けられている。即ち、ポリカーボネート基板５４は、白色印刷層５９が設けられた透明文字板５１の外周縁部を除いて設けられている。また、上記白色印刷層５９と導光板５２との間には接着層６０が設けられている。

また、上記ベース５３は、上記透明文字板５１の背面に配置されていて、例えば樹脂などから形成される。ベース５３は、透明文字板５１背面の外周縁部から背面側に向かって突出する外周側立壁部５３１と、透明文字板５１背面の内周縁部から背面に向かって突出する内周側立壁部５３２と、外周側立壁部５３１の背面側端部に設けられた外周側フランジ部５３３と、内周側立壁部５３２の背面側端部に設けられた内周側フランジ部５３４と、から構成されている。

速度計用文字板５１１の外周縁部及び内周縁部に突設された外周側立壁部５３１及び内周側立壁部５３２は、回転計用文字板５１２の外周縁部及び内周縁部に突設された外周側立壁部５３１及び内周側立壁部５３２よりも高くなるように、ベース５３が設けられている。これにより、図３に示すように、速度計用文字板５１１が回転計用文字板５１２よりも正面側に配置される。また、上記外周側フランジ部５３３には、ケーシング２５に取り付けるための取付孔Ｈ１が設けられた取付部５３５が複数突設されている。

上述した構成の立体文字板５０の製造方法について、図６を参照して以下説明する。まず、同図（Ａ）に示すように、遮光印刷層５６、ＵＶクリア印刷層５７、表示色印刷層５８、白色印刷層５９が設けられた透明文字板５１の正面にポリカーボネート基板５４を搭載した状態で、ベース５３を形成するための第１上型７１と、下型７２との間に挟む。

第１上型７１には、上下方向に貫通するバキューム孔７３が設けられている。このバキューム孔７３から空気を吸い上げることにより、透明文字板５１及びポリカーボネート基板５４を第１上型７１に押し付けることができる。そして、第１上型７１に設けられたゲート７４からベース５３の溶融材料を注入する。なお、透明文字板５１及びポリカーボネート基板５４には結合孔Ｈ２が設けられていて、ベース５３の溶融材料を注入するとこの結合孔Ｈ２にベース５３が挿入される。これにより、ベース５３と透明文字板５１及びポリカーボネート基板５４とを強固に固定することができる。なお、結合孔Ｈ２は、正面から視認できない部分に設けている。

ベース５３の溶融材料が固まりベース５３が完成すると、同図（Ｂ）に示すように、第１上型７１を外す。その後、同図（Ｃ）に示すように、導光板５２を形成するための第２上型７５と、下型７２との間に、透明文字板５１、ポリカーボネート基板５４、ベース５３を充填する。次に、同図（Ｄ）に示すように、第２上型７５のゲート７６から導光板５２の溶融材料を注入する。導光板５２の溶融材料が固まり導光板５２が完成すると、同図（Ｅ）に示すように、第２上型７５を外して、同図（Ｆ）に示すように、立体文字板５０が完成する。

上述した立体文字板５０によれば、耐熱性の高いポリカーボネート基板５４が透明文字板５１と導光板５２との間に設けられている。このため、図６（Ｄ）に示すように、温度の高い導光板５２の溶融材料を第２上型７５のゲート７６から注入して導光板５２を成形する際に、ポリカーボネート基板５４が導光板５２から透明基板５１に伝わる熱を遮断するため、透明文字板５１の正面に設けたＵＶクリア印刷層５７が溶けることがない。これにより、図５に示すように、ＵＶクリア印刷層５７の正面の微細な凹凸がなくならずに、ポリカーボネート基板５４の背面とＵＶクリア印刷層５７とが点で接触する。このため、ポリカーボネート基板５４の背面と透明文字板５１の正面とに空気層を設けることができる。そして、導光板用光源Ｌ３が発光すると、導光板用光源Ｌ３からの光は、導光板５２の光導入部５２３から入射され、導光板５２の正面とポリカーボネート基板５４の背面とで反射を繰返して導光板５２全体に導かれ、導光板５２全体を照明することができる。

また、上述した立体文字板５０によれば、透明文字板５１の正面において導光板５２の外周縁部と対向する部分に白色印刷層５９を設け、導光板５２の正面のうち白色印刷層５９と対向する部分が前後方向Ｙ１と垂直となるように、導光板５２が設けられている。これにより、図５に示すように、導光板５２に入射されて白色印刷層５９で前後方向Ｙ１の正面側に向かってまっすぐに反射された光Ｌが、導光板５２の正面で屈折することなく、まっすぐに運転者視点に届くため、クリアに導光板５２の外周縁部を光らせることができ、意匠性の向上を図ることができる。

また、上述した立体文字板５０によれば、白色印刷層５９に沿った導光板５２の外側面にシボ加工Ｓが施されている。これにより、導光板５２内を導光する光が、導光板５２のシボ加工が施された外側面によって拡散されて出射されるため導光板５２の外側面が光輝する。また、白色印刷層５９で反射された光の一部が導光板５２の外側面に向かうため、導光板５２の外側面がさらに光輝して、より一層、意匠性の向上を図ることができる。

また、図５に示すように、導光板５２内を導光する光Ｌは、ポリカーボネート基板５４の正面で反射されて運転者視点に届く光Ｌと、ポリカーボネート基板５４の背面で反射されて運転者視点に届く光Ｌとがある。このため、導光板５２の厚さが視認され、より背面側に透明文字板５１があるように視認されて、立体感を強調できる。

また、上述した立体文字板５０によれば、白色印刷層５９では光は吸収されずに反射されるため接着層６０により導光板５２の背面と白色印刷層５９とを密着させても、導光板用光源Ｌ３から導光板５２内に入射された光を導光板５２全体に導くことができるので、導光板５２と透明文字板５１とを強固に固定しつつ導光板５２全体を照明することができる。

なお、上述した実施形態では、速度計２１及び回転計２２は、立体文字板５０と文字板４０とを設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、円盤状の文字板４０と、この文字板４０の周縁に設けられた円弧状の導光板５２との間に、ポリカーボネート基板５４を設けるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、導光板５２と透明文字板５１とがほぼ同形であったが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、透明文字板５１が四角状に設けられ、導光板５２が弧状に設けられていてもよい。この場合、白色印刷層５９は、透明文字板５１正面の縁部ではなく、透明文字板５１の正面において導光板５２の縁部に対向する部分に設けられる。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の表示装置としての車両用コンビネーションメータの一実施の形態を示す正面図である。 図１に示す車両用コンビネーションメータのＩ−Ｉ線断面図である。 図１の車両用コンビネーションメータを構成する立体文字板の斜視図である。 図３に示す立体文字板のＩＩ−ＩＩ線断面斜視図である。 図３に示す立体文字板のＩＩ−ＩＩ線部分断面図である。 図３に示す立体文字板の製造過程を示す説明図である。 従来の表示装置の一例を示す断面図である。 従来の表示装置の一例を示す斜視図である。

符号の説明

２１ 速度計（表示装置）
２２ 回転計（表示装置）
５１ 透明文字板
５２ 導光板
５４ ポリカーボネート基板
５６ 遮光印刷層（遮光層）
５９ 白色印刷層（白色層）
６０ 接着層
Ｌ３ 導光板用光源（光源）

Claims (4)

1. 意匠に相当する部分が除かれた暗色系の遮光層が正面に設けられた透明文字板と、前記透明文字板の正面に配置された導光板と、前記導光板に対して光を入射する光源と、を有する表示装置において、
   前記透明文字板と前記導光板との間にポリカーボネート基板が設けられていることを特徴とする表示装置。
2. 前記透明文字板の正面において前記導光板の縁部に対向する部分に白色層が設けられていて、
   前記導光板の正面のうち前記白色層と対向する縁部が背面から正面に向かう方向と垂直となるように、前記導光板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記白色層に沿った前記導光板の側面にシボ加工が施されていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記透明文字板の正面において前記導光板の縁部に対向する部分に白色層が設けられ、
   前記ポリカーボネート基板が、前記透明文字板の前記白色層が設けられた部分を除いて設けられ、
   前記白色層と前記導光板との間に接着層が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

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